在安卓应用中与客户端证书建立 HTTPS 连接

2022-09-01 05:28:42

我正在尝试将当前工作的HTTP连接替换为我正在编写的Android应用程序中的HTTPS连接。HTTPS连接的额外安全性是必要的,因此我不能忽略此步骤。

我有以下几点:

  1. 配置为建立 HTTPS 连接并需要客户端证书的服务器
    • 此服务器具有由标准大规模 CA 颁发的证书。简而言之,如果我通过Android中的浏览器访问此连接,它可以正常工作,因为设备信任库可以识别CA(因此它不是自签名的)
  2. 实质上是自签名的客户端证书。(由内部 CA 颁发)
  3. 加载此客户端证书并尝试连接到上述服务器的 Android 应用,但存在以下问题/属性:
    • 当服务器配置为不需要客户端证书时,客户端可以连接到服务器。基本上,如果我使用连接工作正常,但客户端证书是此应用程序规范的必需部分,因此:SSLSocketFactory.getSocketFactory()
    • 当我尝试与我的自定义连接时,客户端会产生异常,但我不完全确定原因。在互联网上搜索各种解决方案后,这个例外似乎有点含糊不清。javax.net.ssl.SSLPeerUnverifiedException: No peer certificateSSLSocketFactory

以下是客户端的相关代码:

SSLSocketFactory socketFactory = null;

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    loadCertificateData();
}

private void loadCertificateData() {
    try {
        File[] pfxFiles = Environment.getExternalStorageDirectory().listFiles(new FileFilter() {
            public boolean accept(File file) {
                if (file.getName().toLowerCase().endsWith("pfx")) {
                    return true;
                }
                return false;
            }
        });

        InputStream certificateStream = null;
        if (pfxFiles.length==1) {
            certificateStream = new FileInputStream(pfxFiles[0]);
        }

        KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("PKCS12");
        char[] password = "somePassword".toCharArray();
        keyStore.load(certificateStream, password);

        System.out.println("I have loaded [" + keyStore.size() + "] certificates");

        KeyManagerFactory keyManagerFactory = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        keyManagerFactory.init(keyStore, password);

        socketFactory = new SSLSocketFactory(keyStore);
    } catch (Exceptions e) {
        // Actually a bunch of catch blocks here, but shortened!
    }
}

private void someMethodInvokedToEstablishAHttpsConnection() {
    try {
        HttpParams standardParams = new BasicHttpParams();
        HttpConnectionParams.setConnectionTimeout(standardParams, 5000);
        HttpConnectionParams.setSoTimeout(standardParams, 30000);

        SchemeRegistry schRegistry = new SchemeRegistry();
        schRegistry.register(new Scheme("http", PlainSocketFactory.getSocketFactory(), 80));
        schRegistry.register(new Scheme("https", socketFactory, 443));
        ClientConnectionManager connectionManager = new ThreadSafeClientConnManager(standardParams, schRegistry);

        HttpClient client = new DefaultHttpClient(connectionManager, standardParams);
        HttpPost request = new HttpPost();
        request.setURI(new URI("https://TheUrlOfTheServerIWantToConnectTo));
        request.setEntity("Some set of data used by the server serialized into string format");
        HttpResponse response = client.execute(request);
        resultData = EntityUtils.toString(response.getEntity());
    } catch (Exception e) {
        // Catch some exceptions (Actually multiple catch blocks, shortened)
    }
}

我已经验证了这一点,是的,keyStore确实加载了一个证书,并且对此非常满意。

关于我在阅读有关HTTPS / SSL连接的内容时遗漏了什么,我有两种理论,但是由于这确实是我的第一次尝试,因此我对解决此问题的实际需求感到有些困惑。

据我所知,第一种可能性是,我需要使用设备的信任库配置此SSSocketFactory,其中包括所有标准的中间和端点证书颁发机构。也就是说,设备的默认值是将一组 CA 加载到工厂的信任库中,该信任库用于在发送其证书时信任服务器,这就是我代码中失败的原因,因为我没有正确加载信任库。如果这是真的,我将如何最好地加载这些数据?SSLSocketFactory.getSocketFactory()

第二种可能性是由于客户端证书是自签名的(或由内部证书颁发机构颁发 - 如果我错了,请纠正我,但这些实际上相当于同样的事情,出于这里的所有意图和目的)。事实上,我缺少的正是这个信任库,基本上我需要为服务器提供一种使用内部 CA 验证证书的方法,并且还要验证此内部 CA 是否确实是“可信任的”。如果这是真的,我到底在寻找什么样的东西?我看到了一些这方面的参考,使我相信这可能是我的问题,就像在这里一样,但我真的不确定。如果这确实是我的问题,我会要求维护内部CA的人做什么,然后我如何将其添加到我的代码中,以便我的HTTPS连接能够正常工作?

第三个,希望是不太可能的解决方案,是我在这里的某个点上完全错了,并且错过了关键的一步,或者完全忽略了HTTPS / SSL的一部分,而我目前还不了解。如果是这样的话,你能不能给我一点方向,这样我就可以去学习我需要学习的东西?

感谢您的阅读!


答案 1

有一种更简单的方法来实现 @jglouie 的解决方案。基本上,如果对信任管理器参数使用 a 并对其进行初始化,则应使用缺省信任管理器获取 SSL 上下文。请注意,这在Android文档中没有记录,但SSLContext.init的Java文档SSLContextnull

前两个参数中的任何一个都可能为 null,在这种情况下,将搜索已安装的安全提供程序以查找相应工厂的最高优先级实现。

代码如下所示:

// This can be any protocol supported by your target devices.
// For example "TLSv1.2" is supported by the latest versions of Android
final String SSL_PROTOCOL = "TLS";

try {               
   sslContext = SSLContext.getInstance(SSL_PROTOCOL);

   // Initialize the context with your key manager and the default trust manager 
   // and randomness source
   sslContext.init(keyManagerFactory.getKeyManagers(), null, null);
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
   Log.e(TAG, "Specified SSL protocol not supported! Protocol=" + SSL_PROTOCOL);
   e.printStackTrace();
} catch (KeyManagementException e) {
   Log.e(TAG, "Error setting up the SSL context!");
   e.printStackTrace();
}

// Get the socket factory
socketFactory = sslContext.getSocketFactory();

答案 2

我认为这确实是问题所在。

据我所知,第一种可能性是,我需要使用设备的信任库配置此SSSocketFactory,其中包括所有标准的中间和端点证书颁发机构

如果这是真的,我将如何最好地加载这些数据?

尝试类似这样的方法(您需要让套接字工厂使用此默认信任管理器):

X509TrustManager manager = null;
FileInputStream fs = null;

TrustManagerFactory trustManagerFactory = TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());

try
{
    fs = new FileInputStream(System.getProperty("javax.net.ssl.trustStore")); 
    keyStore.load(fs, null);
}
finally
{
    if (fs != null) { fs.close(); }
}

trustManagerFactory.init(keyStore);
TrustManager[] managers = trustManagerFactory.getTrustManagers();

for (TrustManager tm : managers)
{
    if (tm instanceof X509TrustManager) 
    {
        manager = (X509TrustManager) tm;
        break;
    }
}

编辑:在使用代码之前,请先看看Pooks的答案。听起来现在有更好的方法来做到这一点。